如何在实验教学中培养学生的物理学科核心素养
摘?要：物理学作为一门自然科学研究范围非常广泛，也是其他自然科学的基础，所以将实验教学的内容渗透到物理学的方方面面是很有必要的，实验教学有利于让学生形成完整的物理观，培育中学生的物理学科素养，让中学生对物理学的概念和内容有一个更深刻的理解，使学生的物理学思维有效提升。实验学习也能够有效增强学生的科学思考能力，知识不仅仅停留在理念层面，而是通过做实验与老师的正确引导，对物理学进行深度的研究和探讨，在实验中锻炼学生的思考和对科学的质疑能力以及增强学生对实验结果的推理能力，在操作实验中培育学生的探究精神和科学思维。基于此，文章就如何在实验教学中培养学生的物理学科素养精神做出分析。
关键词：自然科学;实验教学;科学思维
一、 物理学科核心素养
（一）近年来核心素养一词走进广大教育工作者的视线，引起广泛讨论。培养中学生的物理学科核心素养是当今教育改革中的目标也是一大趋势，顺应了当下新环境下学生的身心发展以及学校的基础教育，可以有效地提高课堂的教学质量和学生的学习效率。采取实验教学有利于学生对于科学知识的吸收，更加从容地应对考试，同时也结合了学生的个人发展特点，在实验教学中培育自己与人沟通能力，在对专项问题进行调查分析中也能更加有针对性，学生核心素养的提高无疑是离不开实验教学的方式来引导。核心素养能让学生在教学过程中增加自身的个人成长和适应社会发展的能力，而物理学作为一门以观察为基础的自然科学，实验教学自然是培育学生物理学科核心素养的重要途径。
（二）物理學的内容对学生来讲是枯燥乏味的，通过实验教学不仅能增加学生对物理学概念和理论基础的深度了解，提高学生记忆、背诵和理解的能力，同时实验教学还可以让学生直观地感受到物理的趣味性，拥有一双在生活中发现物理的眼睛，实验能使学生对物理的理解更深一层，强化物理学思维，从而提高自身成绩。物理的实验教学通过一系列简单易操作的实验让学生迅速上手，诸如利用小车探究速度时间的变化规律，带电的气球，电阻电压的学习，平面镜成像等，强化学生的实验意识，助力学生科学思维的培养，通过实验能增加学生对物理学中的不同数据理解，在实验过程中，教师可以组织学生进行分组学习来进行交流和讨论，提高学生的参与感，让学生掌握从实验前期的材料准备，到实验进行中的一遍遍实验以及实验结束后经验的总结，形成一种系统化学习的理念，这样才会有利于学生物理观念的培养。
二、 用实验教学来强化核心素养
（一）核心素养的培育要采用通过实验发现物理规律的方法，包括合理假设，实验方案的设计，评估论证与结果反思，在实验中教师尽可能引导，将实验分成验证试验和探究实验，注重提问、解释、探讨交流等不同的环节，目的在于增强学生的探究性，让学生自由提问合理质疑一些困难和难点让学生自己想办法去改正，自己找问题所在也可以通过小组交流的方式，对实验环节中出现的问题，大家一起探讨，加强学生自己找出问题，解决问题的能力。像物理学中电学这一板块，就可以让学生自己动手探究，加深对课本知识的深度了解，老师可以先向学生演示实验操作，然后让学生自己突破。例如像电表与滑动变阻器的选择，在分压电路中滑动变阻器的选择有一个依据，那就是尽量使用总阻值较小的滑动变阻器，学生在实验中要做到首先要正确连接电路，先是结合题意，选择适当的滑动变阻器，再选择分压或限流电路，确定好内连接还是外连接，在操作过程中要调节滑动变阻器，依次读取电流表与电压表的示数，并且做好表格记录，最后是处理数据，方法一：学生可以通过数学计算，求出各个电阻在进行平均值的计算，得到电阻阻值的大小，方法二：学生通过将读取的I与U分别记录在坐标纸上，建立U-I坐标轴，通过斜率的计算求解电阻R的数值。这种通过自己动手做数据的方式，贯穿在整个物理学的学习当中，是培养学生抓住科学探究，提高核心素养的关键点。
（二）让学生在实验教学中作为主导，教学要做到在实验教学中，第一，指导学生做实验之前大胆猜想，抛砖引玉，由学生自己准备器材进行测量，在老师的引导下，学生可以经过小组讨论后设计出较为可行的实验方案，再通过实际的动手操作掌握其精髓，了解物理学，把知识从课本中拿到实验室，加深理解与记忆;第二，老师安排分组研究，可以设立一些比赛环节，比一下哪个小组完成速度快，哪个小组完成的质量高，提高学生的参与感与成就感，在实验中也能加深学生之间的合作意识与竞争意识，打造优质教学课堂，高质量完成教学目标在教学中，只有以学生为主体，才能切实地培养学生的科学素养，也能提高学生的科学思维与推理能力;第三，教师要指导学生进行收集整理，学生从实验中得到的科学结论，必须对实验进行分析与总结，要提高学生的语言表达、归纳总结，进行层层递进式的教学。
譬如，以“小孔成像”和“凸透镜成像”这两个内容来举例，老师可以通过让学生观察光源，并且提出大胆的猜测，并且通过提问，回答学生不同的问题，包括光源的形成原因，光的传播方式让学生发散思维猜想这个物理实验在生活中的用处，老师最后强调一遍要领，由学生开始动手做实验，找到一些人造光源，诸如白炽灯，手电筒等，用一个带有小孔的挡板放在屏幕与物品中间，这时候打开手电筒照射或者蜡烛等，在屏幕上面就会呈现出一个倒影，老师也可以继续引导，让学生放大和缩小，前后移动中间的挡板，通过实验加深对小孔成像的学习，让学生直观地感受小孔成像的实验原理，光学知识，并且让学生加以联想，这一实验结果在生活中的体现，有关日食月食的出现也能顺理成章地解释清楚。所以总的来说，实验教学对学生的学习来讲是举一反三的，不仅加深了自己的动手实验，动手操作能力，也对物理学的基本定义，物理知识的掌握有一个质的提升，打破了学生的思维局限，合理猜想，大胆怀疑，学习生活中的其他问题，像与同学的合作交流，与老师的配合问题等也自然能迎刃而解，这对于提升学生物理学科核心素养来说，也是水到渠成的。
三、 核心素养的实验教学策略研究
（一）培育学生探究素养
实验中难免产生误差，那么学生对于误差的分析是培养自身探究素养的关键点，当实验结果与理想状态出现较大偏差时，教师应该引导学生独立思考，找出不足在下次实验时不能再犯类似的错误。此外，实验报告的撰写也能在实验教学中树立学生全方面发展，教师可以鼓励学生独立批改，学生在完成实验进行报告环节时，可以采取两两同学互相批改，以及小组合作批改的形式，老师提出主要目标，让同学互相提意见找问题，对一些语序语病也要及时找出来，删除一些无关描写，使用恰当的词语来修饰，同学之间互相批改也能锻炼到学生的分析能力，在给别人批改的过程中发现自身的缺点，对于其他同学在实验操作，实验报告撰写过程中完成得好的地方，学生也要对自己的方式方法适当改进，物理学的实验教学自然是离不开同学之间的互帮互助，在班里形成一个团结协作的良好氛围，修改之后也可以大声地在班里朗读，广泛采纳其他同学的意见，这也是一个知识的回顾，还原真实的实验过程。
（二）培育学生质疑推理能力
科学需要一个较真的态度，实验教学之前，老师的引导也是为了让学生更好地打开整体思维脉络，从而更好地开展实验过程，拥有出色的质疑合理分析能力，能提升学生的科学思维，让学生明白科学正是在一次次质疑中，一次次推断中，才有了今天的发展，知识也是一个反复钻研的过程，把书本中的知识落实到实践中，才能让学生掌握提出问题的本领，有问题并不可怕，出现问题可以探究，但是没有疑问的提出，那么就意味着学生没有思辨能力，只想着学现成的内容，那么老师在教学中也该着重发现和培育学生的动脑能力，在遇到错误的时候大胆分析，再通过实验的结合，使学生在动脑动手中热爱物理这一科学，并且让学生学会立体思考。
曾有一个名人说过“给我一个支点我能翘起地球”那么教师可以根据这句话作为引子，大胆地让学生提出质疑，并且合理分析这句话是否可行学生有不同观点也可以提出，让学生给出反驳方案，那么接下来教师可以引导学生利用小组合作画一个简单的示范图，学生也可以实际动手操作，感受物理学中的杠杆作用，对于动力臂、阻力臂和支点分别应该处于什么位置，给出学生一个思考的空间，也让学生在生活中寻找杠杆原理的利用，探究省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，学生可以找来相应的工具，通过分析质疑、实验观察，解决简单机械方面的知识点，为了方便测量力臂，学生可以通过调节杠杆两端螺母，使杠杆的水平位置平衡，杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动，让学生通过实验自己归纳出公式，这与老师直接把公式拿出来教给学生来说，更加能加深学生的记忆让学生对于物理学其他知识点也能有强烈的学习兴趣，因此，在学习物理的过程中一定要学会质疑。
四、 结语
实验教学是物理课堂中的关键环节，有利于培养学生的探究精神、科学思维、对知识的质疑推理能力，改变传统教学单一的授课模式，使学生在实验的前期准备器材，小组合作动手学习中正确认识科学的本质，一次次加深对理论知识的梳理，学生开动脑筋，从实验中得到结论，从实验中得到公式，培养学生的科学态度和责任感，让学生通过实验学习物理学，引导学生善用物理观念，具备物理思维，在实验中挖掘各物理量间，现象间的关系，从中训练出的质疑能力，更是一种必要的物理态度和科学态度，在实验教学中加深学生自己的核心素养，学生在物理学中学到的知识也能够学以致用，观察生活中存在的物理，让经常动手成为常态化，从生活中寻找能用物理知识解释的地方，把探究与质疑精神应用在各个层面，从而带动学生全面发展。
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作者简介：
刘建明，福建省漳州市，漳州市第二中学。
